Neurociencia y Psicología
Inervación y musculatura se influyen de forma bidireccional para mantener la salud neuronal
El tejido musculoesquelético es un inmenso órgano endocrino. Durante la actividad física, los músculos secretan citoquinas (exerquinas, mioquinas), como la irisina y el BDNF, biomoléculas que atraviesan la barrera hematoencefálica, promoviendo la neurogénesis y la neuroplasticidad, mejorando así la función cerebral.
Un estudio reciente (Huang et al., 2024) investigó el impacto de las biomoléculas secretadas por el músculo en el desarrollo y la función neuronal. El experimento, llevado a cabo en un laboratorio de bioingeniería, se realizó cultivando células musculares. Se diferenciaron músculos no inervados (grupo control) y músculos inervados con neuronas motoras (grupo de intervención), que fueron estimulados, evaluando las contracciones musculares, la expresión de genes neurotróficos y la secreción de mioquinas. Adicionalmente, se examinó cómo los factores secretados por los músculos inervados influían en el crecimiento y la actividad de neuronas hipocampales de rata cultivadas en el laboratorio.
Los resultados revelaron que, en comparación con los músculos no inervados, los músculos inervados mostraron una expresión elevada de ARNm que codifican mioquinas neurotróficas. Tras la estimulación con glutamato, los músculos inervados, incrementaron aún más la expresión de estos genes, la secreción de irisina y de exosomas, que contenían una mayor diversidad de microARN neurotróficos relacionados con el desarrollo del sistema nervioso y la plasticidad sináptica. Estos factores biológicos secretados por los músculos inervados promovieron el crecimiento y la actividad de las neuronas hipocampales, aumentando la ramificación y el transporte axonal, y mejorando la actividad y sincronicidad de la red. Adicionalmente, se observó una mejoría en la inervación neuronal del músculo, con mayor número de terminaciones axonales y receptores de acetilcolina, produciendo una contracción más fuerte.
En conclusión, este estudio sugiere que la inervación y activación neuronal forman parte de un mecanismo bidireccional, en el cual el músculo está influído por la inervación neuronal en primer lugar, y el movimiento del músculo a su vez promueve la secreción de factores que mejoran la plasticidad y función neuronal. Los procesos de configuración neuronal y de actividad muscular desempeñan un papel importante en la regulación del metabolismo muscular mediante mioquinas y factores neurotróficos entre otros. Estas señales son clave para la salud fisiológica y para el desarrollo del sistema nervioso, lo cual es clave en múltiples patologías neurodegenerativas y psicológicas.
Un estudio reciente (Huang et al., 2024) investigó el impacto de las biomoléculas secretadas por el músculo en el desarrollo y la función neuronal. El experimento, llevado a cabo en un laboratorio de bioingeniería, se realizó cultivando células musculares. Se diferenciaron músculos no inervados (grupo control) y músculos inervados con neuronas motoras (grupo de intervención), que fueron estimulados, evaluando las contracciones musculares, la expresión de genes neurotróficos y la secreción de mioquinas. Adicionalmente, se examinó cómo los factores secretados por los músculos inervados influían en el crecimiento y la actividad de neuronas hipocampales de rata cultivadas en el laboratorio.
Los resultados revelaron que, en comparación con los músculos no inervados, los músculos inervados mostraron una expresión elevada de ARNm que codifican mioquinas neurotróficas. Tras la estimulación con glutamato, los músculos inervados, incrementaron aún más la expresión de estos genes, la secreción de irisina y de exosomas, que contenían una mayor diversidad de microARN neurotróficos relacionados con el desarrollo del sistema nervioso y la plasticidad sináptica. Estos factores biológicos secretados por los músculos inervados promovieron el crecimiento y la actividad de las neuronas hipocampales, aumentando la ramificación y el transporte axonal, y mejorando la actividad y sincronicidad de la red. Adicionalmente, se observó una mejoría en la inervación neuronal del músculo, con mayor número de terminaciones axonales y receptores de acetilcolina, produciendo una contracción más fuerte.
En conclusión, este estudio sugiere que la inervación y activación neuronal forman parte de un mecanismo bidireccional, en el cual el músculo está influído por la inervación neuronal en primer lugar, y el movimiento del músculo a su vez promueve la secreción de factores que mejoran la plasticidad y función neuronal. Los procesos de configuración neuronal y de actividad muscular desempeñan un papel importante en la regulación del metabolismo muscular mediante mioquinas y factores neurotróficos entre otros. Estas señales son clave para la salud fisiológica y para el desarrollo del sistema nervioso, lo cual es clave en múltiples patologías neurodegenerativas y psicológicas.
Huang, K.-Y et al. (2024). Neuronal innervation regulates the secretion of neurotrophic myokines and exosomes from skeletal muscle. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(19), e2313590121. https://doi.org/10.1073/pnas.2313590121
* Las noticias publicadas sobre estudios no suponen un posicionamiento oficial de ICNS, ni una recomendación clínica.
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